SF6 gyűrűs főáramkörök (RMUs): Jelenlegi tápegységi módszerek fejlesztési kilátások előnyei a fémmel borított átadókhoz képest és következtetések

Jelenlegi ellátási mód SF6 gyűrőegységekkel

A hálózati teljesítmény javítása érdekében a hagyományos SF6 gyűrőegységek (RMU) tervezése tovább optimalizálásra került. A második generációs SF6 RMU-k egyik fő jellemzője a talajzárt, bezáró epoxidreszecskés szekrény használata, amely SF6 gázt használ izoláló közegként. Két hárompozíciós terhelési kapcsoló és egy hárompozíciós ív-elfordító áramkiejtő integrálva van egyetlen szellőzött egységbe, amely nyomáslejtő biztonsági kisajtossal felszerelt. Az ív-elfogó hiba esetén a biztonsági kisajtó kibocsátja a belső nyomást a szekrényből, ezáltal biztosítva az operátor biztonságát a szekrény előtt.

Ezeknek az RMU-knak a kevesebb mozgó része, kis méretű szellőzött gáztartályuk, kompakt szerkezetük, teljes funkcióik, valamint alacsony költségük miatt az elmúlt évtizedben széles körben használták őket, és rendkívül stabilak és biztonságosak bizonyultak. A nyitott hálózatokban lévő több kulcsfontosságú csomóponti RMU monitorozásával és távoli irányításával a felhasználók percek alatt visszaállíthatják a villamosenergiát a hiba után, jelentősen csökkentve a hibaazonosítási és -elkülönítési időt, és minimalizálva a felhasználói energiaveszteséget.

Az SF6 RMU ellátási mód fejlődési kilátásai

Az SF6 gyűrőalapú ellátás, mint a hálózaton alapuló energiaellátás prototípusa és kezdeti szakasz, megalapozást ad a magasabb szintű ellátási megbízhatóság eléréséhez. A "hálózaton alapuló" tervezés, városi kontroll részletesebb tervezésen alapul, és a magas megbízhatóságú felhasználói igények kielégítésére irányul, új "alulról felfelé" modellt képvisel a hálózat tervezésére, építésére, üzemeltetésére és menedzsmentjére.

A hálózaton alapuló tervezés és átalakítás révén megfelelően növelhető a hálózati berendezések átlagos kihasználtsága, és irányított átirányítási képességek kialakíthatók a hálózatokon belül és között, ezzel maximalizálva a alsóbb szintű hálózatok támogatását a felsőbb szintű hálózatokhoz. Ez nagyon fontos a hálózatok építésének tudatos irányításához, a megbízható ellátás biztosításához, a hálózatok minőségi fejlődésének előmozdításához, valamint a "hálózaton alapuló elrendezésű, részletes védelmi, és könnyen elérhető" erős és intelligens hálózatok kialakításához.

II. Az SF6 izolált RMU előnyei a fémburkolatú kapcsolóeszközökön túl a "Öt Védelem" zárolásokban

Az ellátási rendszerekben a "Öt Védelem" (hiba bekapcsolásának, terhelési kapcsolásnak, feszültség alatti földelésnek, földelés melletti bekapcsolásnak, és elektromos tartományba való belépésnek) zárolástechnika a magfeszültségű kapcsolóeszközök (kifejezetten a levegőizolált fémburkolatú kapcsolóeszközök) esetében már kifejlett és sokféle. A módszerek közé tartoznak a előre programozott sorrendekkel működő mikroprocesszor-alapú zárolások, mechanikus zárolások, mechanikus sorrendi zárolások, vagy ezek kombinációi. Ugyanakkor a gyakorlatban még mindig néhány könnyen figyelmen kívül hagyható probléma létezik:

Félreértelmezés megelőzése a fémburkolatú kapcsolóeszközök bevonó szekrényeinek földelő kapcsolójában

Néhány fémburkolatú kapcsolóeszköznek van földelő kapcsolója a kimenő és a bevonó szekrényekben is. Különösen a lent bevonó kapcsolóeszközök esetén a földelő kapcsoló félreértelmezési kockázata gyakran figyelmen kívül hagyott. Ellenben az SF6 RMU-k természetesen elkerülik ezt a problémát a bevonó oldalon lévő földelő zárolások és logikai zárolások révén.

Félreértelmezés megelőzése az elektromos transzformátor szekrényekben

A konténeres alaktestekben használt fémburkolatú kapcsolóeszközökben a működési energia általában a transzformátor alacsony feszültségű oldaláról származik. Amikor a transzformátor szekrény be van kapcsolva, az elektromos zárlat nem nyitható meg; ha a szekrény kikapcsolva van, akkor a feszültség jelenléti indikátor és az elektromos zárlat is elveszíti a tápellátást, így továbbra sem nyitható meg. Ez manuális feloldó kulcs használatát igényli, ami biztonsági kockázatot jelent.

Az SF6 RMU-k az elektromos zárlatot ajtótámaszkapcsolóval helyettesítik. Ennek a kapcsolónak a zárt állapotú kontaktja sorosan kapcsolódik a transzformátor szekrény kikapcsoló áramköréhez, amelyet a transzformátor alacsony feszültségű oldaláról táplálnak. Ha a transzformátor szekrény ajtaja megnyílik, a támaszkapcsoló aktiválódik, és azonnal kikapcsoló jelet küld, hogy leállítsa a tápellátást, így hatékonyan megakadályozva a bejutást a bekapcsolt tartományba.

Összefoglalva, az SF6 RMU-k jelentősen csökkentik a "Öt Védelem" zárolások tervezési összetettségét, és minimalizálják a fémburkolatú kapcsolóeszközökben a félreértelmezések vagy zárolási hibák miatt fellépő személyi sérülések kockázatát. Ezenkívül, a magfeszültségű élő részek teljes bezárása és inaccessibilitása miatt az SF6 RMU-k jelentősen jobb védelmet nyújtanak a szakmai és nem szakmai karbantartó személyzetnek, mint a fémburkolatú kapcsolóeszközök.

III. Az SF6 izolált RMU-k működési előnyei a fémburkolatú kapcsolóeszközökön túl

Teljesen bezáró izoláció, karbantartás nélküli működés

Az SF6 RMU-k minden elsődleges élő része (pl. terhelési kapcsolók, buszkonduktorkábel) bezárva van az SF6 gáztartályban, így kívülről ható tényezők, mint a páratartalom, sókemény, por, nem befolyásolják őket. Ez garantálja a magas megbízhatóságot és a személyzet biztonságát, valódi karbantartás nélküli működést. A legfontosabb elemek akár 20 évig működhetnek karbantartás nélkül, így alkalmasak a felügyelet nélküli elosztótermekekhez.

Kompakt szerkezet, térkölcsönzés

Az SF6 RMU-k kompaktnak és térkölcsönzőnek számítanak, egyetlen szekrény szélessége csak 325mm (mérésekhez 696mm), jelentősen csökkentve az elosztótermekben elfoglalt területet, ami ideális a korlátozott térrel rendelkező helyeken. A kapcsolóeszközök és szekrények teljesen gyári összeállításban érkeznek emelőkarokkal, ami lehetővé teszi a könnyű telepítést a helyszínen, csak a szekrény helyezésével.

Példaként vegyünk egy tipikus 10kV elosztóterm projekten (két bevonó, hat kimenő, buszkapcsoló szekció):

• KYN28 fémburkolatú kapcsolóeszközök használata: 10 db szükséges, mindegyik 800mm széles és 1500mm mély, fő test területe 12㎡; működési és karbantartási tiszta távolság (1500mm elől, 600mm mögött) további 16.8㎡; DC képernyő területe kb. 2㎡; teljes terület kb. 30.2㎡.

• SF6 RMU-k használata: 9 szekció szükséges, mindegyik 325mm széles és 750mm mély, fő test területe 2.20㎡; 600mm elől karbantartási tiszta távolság (szintén ellenőrzési átjárás) további 1.75㎡; nincs további DC képernyő ( önálló tápellátású védelmi eszközök elérhetőek); teljes terület kb. 3.95㎡. A fémburkolatú kapcsolóeszközökhöz képest ez 26.25㎡-t takar, jelentősen előnyös.

Magas védelmi osztály, erős környezeti alkalmazkodóképesség

Az SF6 RMU-k teljesen bezáró szerkezetűek, így nem szükséges fűtő, és nem keletkezik kondenz. A kábelek végpontjai vízimérvédett és bezáró, működhetnek akár víz alatt is. A kapcsolóeszköz锈钢气箱（包括熔断器套管）达到IP67防护等级，并成功通过了国际标准的5米水下通电运行24小时测试。 相比之下，金属铠装开关柜是室内设备，与断路器集成在一起。一个单元发生事故往往会影响多个设备，甚至可能引发整个变电站停电。近年来，特别是在6-35kV级别的断路器故障中，经常与潮湿环境中的绝缘老化、密封不良、爬电距离不足以及材料选择不当有关。SF6环网柜由于其全封闭、适合户外使用的特性，自然避免了这些问题，并且即使在沿海台风和暴雨等恶劣条件下也能保持可靠的电力供应，表现出远超金属铠装开关柜的环境适应性。 **卓越的电气性能，高技术参数** 断路器柜可以实现高达25kA的短路开断能力；负荷开关机械寿命可达5000次操作，远远超过国家标准要求的2000次操作。 **结论** 环网柜从最初的闭环结构发展到开环配置，经历了油浸式熔断器环网柜到今天的先进SF6全绝缘环网柜。设计不断优化，稳定性不断提高。与金属铠装开关柜相比，SF6环网柜在安全性、无人值守操作、节省空间、恶劣环境适应性、电气性能和技术参数方面具有显著优势。它们现在广泛应用于市政、地铁和建筑供电系统中。